自动二维弯管机控制系统设计 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/6/3 21:26:04星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

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M=F?L=1354.016?0.2=270.8 N.m

3.连接弯曲轮的轴的设计

(1)轴的分析简图(剪力、弯矩图)

截面AB段分析:

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FRA?FS?0 FRAX?M?0

则 FS?FRA M?FRAX ( 0?X?70 ) 截面BC段分析同上

其中2FRA?F?1354.016N 则 FRA?677.008

所以:FS?677.008 M?677.008X 则该轴的弯矩、剪力图如下: (2)轴的材料选取

选取45钢,硬度200HB,抗弯强度?b?600MPa,屈服点?s?300MPa,弯曲疲劳极限??1p?240MPa,许用疲劳应力??1p?184MPa。 (3)校核轴的疲劳强度 抗弯截面模量: Z?抗扭截面模量: Zp??d332???50332?12265.625mm3

?d316???50316?24531.25mm3

轴的弯曲应力幅: ?a?

M47.39??3.86MPa Z12265.625?10?9

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由以上危险截面计算结果表明,轴的疲劳强度足够。 4.轴承材料的选择

轴承的压强p?

则查机械设计设计手册,滑动轴承的选择表11-33得:轴承的材料为轴承合金。 5.固定顶料支架螺栓的校核

当管弯曲的最大角度达到60°时,设顶料支架受的力为FN

F1354.016??5.42MPa dB50?10?3?5?10?3FN?Fsin600?1354.016?3?2345.16N

(1)螺栓组受力分析

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每个螺栓所受的横向工作剪力为: F?

假设各螺栓所需要的预紧力均为F0,螺栓数目Z=4,则其平衡条件为fF0Zi?KsFN 由此得预紧力F0为 F0?

式中:f———接合面的摩擦系数,则机械设计书表5-5 i———接合面数

ks——防滑系数,ks=1.1——1.3。 则F0?

(2)螺栓连接强度计算: 由公式?ca?

式中: F0———螺栓的预紧力 d1———危险截面直径 则?ca?

则查机械设计手册根据表(GB/T3098.1-2000) 选用螺栓性能等级为3.6的即可。 电气及液压部分设计与计算

一部完备的机器都是有原动机、传动装置和工作机三部分组成。原动机是机器的动力源;工作机是机器直接对外做功的部分;而传动装置则是设置在原动机和工作机之间的部分,用于实现动力的传递、转换与控制,以满足工作机对力、工作速度及位置要求。

1.3F01.3?2750.3451.3F0FN2345.16??586.29N Z4KSF? fZiKSF?1.3?1354.016?2750.345N =

0.16?4?1fZi?4?284.7MPa?[?]

d12?4?d12?4?284.7MPa?[?]

?16?10?6

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3.1 液压传动系统的设计计算

3.1.1 液压系统工作原理及要求

工作原理:

图3-1所示为液压传动的简易挤压及其等效简化模型。如图所示,小液压缸10与排油单向阀3、吸油单向阀4一起构成手动液压泵,完成吸油与排油。当向上抬起杠杆时,手动液压泵的小活塞1向上运动,小活塞的下部容腔a的容积增大形成局部真空,致使排油单向阀3关闭,油箱8中的油液在大气压作用下经吸油管道5顶开吸油单向阀4进入a腔。当大活塞2在力F1作用下向下运动时,a腔的容积减小,油液因受挤压,故压力升高,于是,被挤压出的液体将吸油单向阀4关闭,而将排油单向阀3顶开,经排油管道6进入大液压缸11的容腔b,推动大活塞2上移挤压工件(负载F2)。手摇泵的小活塞1不断上下往复运动,工件逐渐被压扁。当工件挤压到所需形状后,停止小活塞1的运动,则大液压缸11的b腔内油液压力将使排油单向阀3关闭,b腔内的液体被封死,大活塞2连同工件一起被闭锁不动。此时,截止阀9关闭。

如果打开截止阀9,则大液压缸11的b腔内液体便经回油管道7排回油箱8,于是大活塞2将在自重作用下下移回复到原始位置。

根据设计任务书和钢管弯曲变形机理确定设计要求: 采用轴向带顶镦装置的机械冷弯方式来弯制小弯曲管件,使管子在弯曲变形过程中受到轴向的推力, 进入弯管机内的钢管由顶镦夹块夹紧。弯管模合模后, 由液压执行器带动弯管模旋转弯管。在弯管过程中, 钢管要始终与顶镦速度和弯管速度、顶镦力(顶镦施加钢管的轴向推力) 和弯管角度之间必须满足一定的关系, 以确保弯管的质量。要求所设计的液压系统工作稳定可靠、起动平稳; 能进行连续弯管轨迹控制; 油路简洁、便于集中操作和实现自动化。 3.1.2 液压系统的基本组成及其功能

液压传动与控制的机械设备或装置中,其液压系统大部分使用具有连续流动性的液压油等工作介质,通过液压泵将驱动泵的原动机的机械能转换成液体的压力能,经过压力、流量、方向等各种控制阀,送至执行器中,转换为机械能去驱动负载。这样的液压系统一般是由动力源、执行器、控制阀、液压辅助件及液压工作介质等几部分所组成,各部分的功能作用见表1-1.

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